Wykorzystanie biomasy w ciepłownictwie

• Autorzy: Rajczyk Rafał

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2025.2.3

Warianty tytułu

EN

Application of Biomass in Heating Sector

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule dokonano przeglądu obecnie stosowanych, jak i przyszłościowych metod wykorzystania biomasy stałej w sektorze ciepłowniczym. W części pierwszej przedstawiono statystyki dotyczące wykorzystania paliw w sektorze ciepłowniczym, ze szczególnym uwzględnieniem biomasy, jak również przybliżono czynniki mogące wpłynąć na podaż biomasy w najbliższych latach, takie jak przewidziane na 2025 rok wdrożenie Rozporządzenia EUDR związanego z przeciwdziałaniem wylesianiu i degradacją lasów. Następnie opisano proces spalania i współspalania biomasy w ciepłownictwie, wykorzystujący jako paliwo przede wszystkim zrębki, w aspekcie możliwości zastąpienia ich biomasą pochodzenia rolniczego (peletem ze słomy). W dalszej części artykułu scharakteryzowano w skrócie technologie oparte na wykorzystaniu biomasy i cechujące się potencjałem do zastosowania w ciepłownictwie, takie jak: wytwarzanie biogazu, zgazowanie biomasy, wytwarzanie biometanu z biomasy jak i spalanie w pętli chemicznej.

EN

The article reviews both currently used and future methods of utilizing solid biomass in the heating sector. The first part presents statistics on fuel usage in the heating sector, with particular emphasis on biomass, as well as factors that may affect biomass supply in the coming years, such as the planned 2025 implementation of the EUDR Regulation related to deforestation and forest degradation. Next, the article discusses the process of biomass combustion and co-combustion in heating applications, primarily using wood chips as fuel, in the context of the potential substitution of wood-based biomass with agricultural biomass (straw pellets). The subsequent sections provide a brief characterization of biomass-based technologies with potential applications in the heating sector, including biogas production, biomass gasification, the production of biomethane from biomass, and chemical looping combustion.

Słowa kluczowe

PL

biomasa stała; spalanie; biogaz; biometan; ciepłownictwo; transformacja energetyczna

EN

solid biomass; combustion; biogas; biomethane; district heating; energy transition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 56, nr 2
• Strony: 15--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rajczyk Rafał

• Katedra Zaawansowanych Technologii Energetycznych, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Politechnika Częstochowska

• https://orcid.org/0000-0002-3786-4692

Bibliografia

• [1] Ustawa Prawo energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997 r. wraz z późniejszymi zmianami (Dz.U. z 2024 r., poz. 266).
• [2] Babiarz B. 2024. „Efektywny energetycznie system ciepłowniczy z perspektywy MPEC-Rzeszów Sp. z o.o.”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 55 (7-8): 22-27. DOI:10.151.99/9.2024.7-8.3
• [3] www.nik.gov.pl/aktualnosci/rozwoj-systemow-cieplowniczych.html
• [4] Solid biofuels barometer 2023, Eur’observer, www.eurobserv-er.org
• [5] Energetyka cieplna w liczbach 2022, Urząd Regulacji Energetyki, Warszawa 2023.
• [6] Energetyka cieplna w liczbach 2021, Urząd Regulacji Energetyki, Warszawa 2022.
• [7] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2023/1115 z dnia 31 maja 2023 r. w sprawie udostępniania na rynku unijnym i wywozu z Unii niektórych towarów i produktów związanych z wylesianiem i degradacją lasów oraz uchylenia rozporządzenia (UE) nr 995/2010, www.eur-lex.europa.eu
• [8] Pronobis M., Kalisz S., Majcher J., Wasylów J., Sołtys J. 2020. „Możliwości zastosowania biomasy w ciepłownictwie ze szczególnym podkreśleniem biomasy AGRO jako paliwa zastępującego węgiel z uwzględnieniem aspektów ekonomicznych i technicznych”. Instal, 3, 17-25.
• [9] FAOSTAT, www.fao.org
• [10] Projekt Rozporządzenia Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie szczegółowych cech jakościowo-wymiarowych drewna energetycznego, legislacja.rcl.gov.pl/
• [11] Zyadina A., Natarajana K., Latva-Käyräc P., Igliński B., Iglińska A., Trishkina M., Pelkonena P., Pappinen A. 2018. „Estimation of surplus biomass potential in southern and central Poland using GIS applications”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 89, 204-215, 2018
• [12] Jarosz Z. 2017. „Potencjał energetyczny biomasy roślinnej i możliwości wykorzystania do celów energetycznych”. Zeszyty Naukowe Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Problemy Rolnictwa Światowego tom 17, 2, 81-92.
• [13] Jarosz Z. 2016. „Potencjał techniczny słomy w Polsce i efekty środowiskowe jej alternatywnego wykorzystania”. Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu, T. 18, z. 1, 84-89.
• [14] SIAPARTNERS, European Biomethane Benchmark, 2022.
• [15] Klimiuk E., Pawłowska M., Pokój T., Biopaliwa. 2012. „Technologie dla zrównoważonego rozwoju”. PWN.
• [16] European Biogass Assosiacion Statistical Report 2022.
• [17] Ustawa z dn. 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii, Dz. U. 2015 poz. 478.
• [18] Bojarski L. 2024. „Czy polski wyścig po biometan nabierze tempa?” Magazyn biomasa nr 5 (105), 9-13.
• [19] Alberici S., Toop G., Monchen B., Peeters S, Peterse J. 2023. „Biogases towards 2040 and Beyond – A relistic and resilient path to climate neutrality”. Guidehouse Europe.
• [20] Yang F., Zhao X., Tan H., Hu E. 2024. „A pilot study on a 30 t/h biomass gasification-combustion plant,”. Journal of the Energy Institute, 117, 101822.
• [21] Tezer Ö., Karabağ N., Öngen A., Çolpan C. Ö., Ayol A. 2022. „Biomass gasification for sustainable energy production”: A review, International Journal of Hydrogen Energy, 47(34), 15419-15433.
• [22] Ding L., Wang S., Li X., Qiu Z., Li Z., Wang Z., Fang Y. 2024. „Experimental and kinetic study of pressurized CO2 gasification of biomass chars”, Chemical Engineering Research and Design, 212, 349-361.
• [23] Zhang S., Wu M., Bie X., Qian Z., Li Q., Zhang Y., Zhou H. 2024. „Deciphering interactions between biomass components during CO2 gasification: Insights from thermogravimetric behavior, gas production, and char reactivity”. Fuel, 371.
• [24] Ilmurzyńska J. 2017. „Technologia zgazowania biomasy dla efektywnej generacji energii w małej skali”. Nowa Energia, 1, 30-35.
• [25] Rybak W. 2006. „Spalanie i współspalanie biopaliw stałych”. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• [26] Paniagua S., Lebrero R., Muñoz R. 2022. „Syngas biomethanation: Current state and future perspectives”. Bioresource Technology, 358, 127436.
• [27] Trojanowski R., Fthenakis V. 2019. „Nanoparticle emissions from residential wood combustion: A critical literature review, characterization, and recommendations”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 103, 515-528.
• [28] Czakiert T., Krzywański J., Żyłka A., Nowak W. 2022. „Chemical Looping Combustion: A Brief Overview”. Energies, 15(4), 1563.
• [29] Joshi A., Shah V., Mohapatra P., Kumar S., Joshi R. K., Kathe M., Qin L., Tong A., Fan L. S. 2021. „Chemical looping ‒ A perspective on the next-gen technology for efficient fossil fuel utilization ». Advances in Applied Energy, 3, 100044.
• [30] wis.pcz.pl/projekty/mslimitco2/about